Les bascules sont des composants électroniques largement répandus et indispensables à la plupart des circuits. Il est donc indispensable de connaître leur comportement sur le bout des doigts. Pour simplifier le cours, j’utiliserai les symboles CEI des bascules (normes européennes) et non des symboles anglo-saxons par exemple.
Lorsqu’une entrée est inversée (généralement notée avec un – au dessus de la variable), je la symboliserai par 
.
Une bascule est asynchrone lorsqu’elle ne dépend pas du signal d’horloge (Clock ou CLK). Par conséquent, un reset synchrone ne prendra effet que lors du flanc actif du coup de clock suivant.
La bascule RS
La bascule RS est un circuit logique très courant utilisé en électronique numérique pour stocker un bit d’information binaire. Elle est constituée de deux portes logiques NOR ou deux portes logiques NAND, qui sont connectées de manière à créer un circuit de rétroaction positive. La bascule RS peut être utilisée comme un simple élément de stockage pour mémoriser l’état d’un signal, ou comme un élément de synchronisation pour synchroniser différents signaux dans un système électronique. Cependant, la bascule RS peut être sujette à des problèmes de stabilité lorsqu’elle est utilisée dans des applications à haute vitesse, et elle peut également souffrir de problèmes de course critique si elle est mal conçue.
Une bascule simplissime. Elle comporte deux entrées et deux sorties :
Il est possible de lui ajouter un clock pour la synchroniser.
Son symbole
On remarque que le clock est actif sur le flanc descendant (indiqué par le 
ou encore par le petit triangle sur la patte, tout comme pour Formule mathématique). En passant, je vais définir le clock : C’est un signal régulier symétrique (même temps à l’état bas qu’à l’état haut. Il est « carré »). Les bascules synchrones agissent sur ses flancs.
Son équivalent en logique combinatoire
L’inversion est symbolisée ici par un petit rond (le rond est issu des normes anglo-saxonnes et le symbole de la porte des normes CEI… de quoi y perdre la tête. En principe en CEI, l’inversion est symbolisée par les triangles).
Table de vérité:
La dernière ligne est une situation critique… en même temps on demande à la bascule de se mettre à 1 et de se mettre à 0… donc on ne peut savoir où l’on va atterrir (probablement dans la zone interdite). Donc cet état est INTERDIT!
Chrono-gramme
Un chrono-gramme est un diagramme des temps. Il permet de voir l’évolution des états d’une bascule en fonction des coups de clock.
Sur le chronogramme suivant, CLK s’opère en front Montant
La bascule D
La bascule D est un autre type de circuit logique très couramment utilisé en électronique numérique pour stocker un bit d’information binaire. Elle est également constituée de deux portes logiques, généralement des portes logiques NAND ou des portes logiques NOR, qui sont connectées de manière à créer un circuit de rétroaction. Cependant, contrairement à la bascule RS, la bascule D dispose d’une entrée unique qui permet de contrôler l’état du circuit. Lorsque cette entrée est activée, la bascule D stocke l’état de l’entrée et le maintient en mémoire jusqu’à ce qu’elle soit à nouveau activée. La bascule D est utilisée dans de nombreuses applications, notamment pour la mémorisation d’adresses dans les circuits de mémoire et pour la synchronisation de signaux dans les circuits de traitement du signal.
Symbole
Voici les différentes entrées/sorties
L’avantage par rapport à la bascule RS, c’est que l’on ne peut pas avoir d’état « interdit ».
Équivalent en logique combinatoire
Table de vérité
La bascule JK
La bascule JK est un type de circuit logique qui peut être utilisé comme une extension de la bascule RS. Elle est constituée de deux portes logiques, généralement des portes logiques NAND ou des portes logiques NOR, ainsi que de deux entrées: J (set) et K (reset). Lorsque J et K sont tous deux à 0, la sortie de la bascule JK est inchangée. Si J est activé, la sortie devient 1, et si K est activé, la sortie devient 0. Cependant, si J et K sont tous deux activés en même temps, la sortie bascule entre 0 et 1 à chaque impulsion d’horloge. La bascule JK est largement utilisée dans les systèmes de comptage binaires, les circuits de décalage de registre et les circuits de synchronisation. Elle est également utilisée pour les fonctions de temporisation et de génération d’impulsions.
On arrive ici à quelque chose de plus coriace : la bascule JK.
Symbole
Logique combinatoire
Je vous la ferai plus tard, elle ressemble beaucoup à celle des précédentes bascules.
Bientôt des exemples complets sur :
– Diviseur par deux, par quatre, …
– Registre à décalages.
Description des différentes entrées/sorties
Table de vérité
Quelques exemples d’application
En diviseur par deux, par exemple avec une bascule D
Le chrono-gramme
Avec une bascule D sous la main, il devient très simple de diviser une fréquence par 2, 4, …
Comment ça marche? A chaque coups de clock, la sortie Q prend la valeur de D qui vaut… l’inverse de Q !
Source: daskoo.org | CC
Image 74LS74 : wikimedia.org | (CC BY-SA 3.0)
